项目成果/简介:量子隐形传态是建立远距离量子网络的关键技术之一。相比二维系统，高维量子网络具有更高的信道容量、更高的安全性等优点，受到人们的广泛关注。如何实现高效的高维量子隐形传态，从而实现高效的高维量子网络是当前量子信息领域的研究热点之一。 为了实现高维量子通信，李传锋、柳必恒等人从2016年开始采用光子的路径自由度编码，解决了路径比特的相干性问题[PRL 117, 220402 (2016)]，制备出了高保真度的三维纠缠态[PRL 117, 170403(2016)]；解决路径维度扩展问题，实现了32维量子纠缠态[PRL 125, 080503 (2020)]；解决路径自由度的传输问题，实现了高维量子纠缠态在11公里光纤中的有效传输[Optica 7, 738 (2020)]等。研究组从2017年起开始了高维量子隐形传态的实验研究。然而理论研究表明，在线性光学体系中，必须采用辅助粒子才能实现高维量子隐形传态。 为了实现高维量子隐形传态，研究组首先巧妙的提出了纠缠辅助的方式，利用log2d-1个辅助纠缠光子对就可以高效的实现d维的量子隐形传态，从而解决了资源消耗问题。然后实验上利用主动反馈技术实现路径间的相位锁定，干涉可见度在45小时内保持在0.98的水平，从而利用六光子系统实现了三维的量子隐形传态。研究组对三维量子隐形传态过程做了过程层析，保真度达到0.596，以7个标准差超过了经典极限值1/3，证实了三维量子隐形传态过程的量子特性。高效的高维量子隐形传态的实现为构建高效的高维量子网络打下坚实的基础。

先进交流电源技术是针对航空等领域所做的技术研发成果。电源输入 端为低压直流电，输出三相及单相正弦波电压源，电源功率从200W〜50KW。 电源釆用了模拟与数字双重保护技术，具有过流、过压、短路、过热等保 护功能，电路拓扑、磁性元件设计等应用了国际前沿工程技术，具有高可 靠性与高效率，能够替代国内的同类电源。性能指标： 1. 输入

本成果通过溶液中的柠檬酸和乙二醇发生聚合酯化反应生产聚酯，有机醇盐中的Ti-O键均匀的分散和固定在聚酯网络中，在退火时聚酯分解产生大量极其微小的气孔，从而形成了粒径小、比表面积大的结构。同时由于P25 的TiO2粉末在聚酯中不可能完全均匀分布，因此，在退火后表面出现了不规则的纳米粒子堆积凸起形成的孔道；而通过双层成膜方式，使其粒子分布更均匀，连接性更好，从而表现出更大的填充因子和较好的光电转换。用其制得的太阳能电池在低光强下具有很高的转换效率，光电性能实验结果表明，用本发明所得薄膜制得的太阳能电池，在5mW/cm2的弱光照下，光电转化效率高达11.83%，尤其适合在日照强度低的地区使用。

利用大规模集成硅基纳米光量子芯片技术，实现对高维度光量子纠缠体系的高精度和普适化量子调控和量子测量。 （图一）基于硅纳米光波导的大规模集成光量子芯片(可实现对高维量子纠缠体系的高精度、可编程、且任意通用量子操控和量子测量)       集成光学量子芯片技术，基于量子力学基本物理原理，使用半导体微纳加工工艺实现单片集成光波导量子器件（包括单光子源、量子操控和测量光路，以及单光子探测器等），可以实现对量子信息的载体单光子进行处理、计算、传输和存储等。集成光学量子芯片具有集成度高、稳定性高、性能好、体积小、制造成本低等诸多优点。因此，该技术被普遍认为是一种实现光量子信息应用的有效技术手段。      利用硅基纳米光波导技术实现的光量子芯片具有诸多独特优点，例如与传统微电子加工工艺兼容、可集成度高、非线性效用强、以及工作波长与光纤量子通信兼容等。然而，迄今为止光量子芯片的复杂度仅限于小规模的演示，如集成少数马赫-曾德干涉仪对光子态进行简单操控。因此，我们迫切需要扩大集成量子光路的复杂性和功能性，增强其量子信息处理技术的能力，从而推进量子信息技术的应用。       相干且精确地控制复杂量子器件和多维纠缠系统是量子信息科学和技术领域的一项难点。相对于目前普遍采用的二维体系量子技术，高维体系量子技术具有信息容量大、计算效率高、以及抗噪声性强等诸多优点。最近，多维度量子纠缠系统已分别在光子、超导、离子和量子点等物理体系中实现。利用光子的不同自由度，如轨道角动量模式、时域和频域模式等，可以有效编码和处理多维光量子态。然而，实现高保真度、可编程、及任意通用的高维度量子态操控和量子测量，依然面临很多困难和挑战。       针对上述问题，英国布里斯托尔大学、北京大学、丹麦技术大学、德国马普研究所、西班牙光学研究所和波兰科学院的科研人员密切合作，并取得了突破性进展。研究团队提出并实现了一种新型的多路径加载高维量子态方式，即每个光子以量子叠加态的形式同时存在于多条光波导路径，从而实现了一个高达15×15的高维量子纠缠系统。通过可控地激发16个参量四波混频单光子源阵列，可以制备具有任意复系数的高维度量子纠缠态。通过单片集成通用型线性光路，可对高维量子纠缠态进行任意操控和任意测量。因此，该多路径高维量子方案具有任意通用性。与此同时，团队充分利用集成光路的高稳定性和高可控性，实现了高保真度的高维量子纠缠态，如4、8和12维度纠缠态的量子态层析结果分别为96、87% 和 81%保真度，远超其他方式制备的高维量子纠缠态性能。       更重要的是，团队通过硅基纳米光子集成技术，实现了目前集成度最复杂的光量子芯片（图一所示），单片集成550多个光量子元器件，包括16个全同的参量四波混频单光子源阵列、93个光学移相器、122个光束分束器、256个波导交叉结构以及64个光栅耦合器，从而达到对高维量子纠缠体系的高精度、可编程、且任意通用量子操控和量子测量。       研究进一步利用该高维光量子芯片技术，验证高维度量子纠缠系统的强量子纠缠关联特性，包括普适化贝尔不等式和EPR导引不等式等，证明量子物理和经典物理定律的重要区别。例如，对4维度量子纠缠态，实验观察得到了2.867±0.014的贝尔参数，不仅成功违背经典物理定律61.9个标准差，而且超过普通二维纠缠体系的最大可到达值的2.8个标准差。研究还首次实现高维量子系统的贝尔自检测和量子随机放大等新功能，例如，对3维度最大纠缠态和部分纠缠态的自检测保真度约为76%，对14维以下纠缠态均实现了量子随机放大功能。

随着技术的发展，对航空航天用开关电源的重量、体积、效率和可靠性提出了更高的要求。为了满足这要求，本项目旨在研究开关电源的软开关技术，以实现开关电源的高效率、高功率密度和高可靠性。 技术特征 1、研究了Buck变换器、Boost变换器、四管Buck-Boost变换器、全桥变换器、谐振变换器等常用开关电源拓扑的软开关技术。 2、提出了适用于第三代宽禁带器件的电力电子变换器的架构，即“预调节器+DCX-LLC谐振变换器”和“DCX-LLC谐振变换器+后调节器”的两级式结构开关电源，以大幅提升开关电源的效率和功率密度。

随着技术的发展，对航空航天用开关电源的重量、体积、效率和可靠性提出了更高的要求。为了满足这要求，本项目旨在研究开关电源的软开关技术，以实现开关电源的高效率、高功率密度和高可靠性。技术特征1、研究了Buck变换器、Boost变换器、四管Buck-Boost变换器、全桥变换器、谐振变换器等常用开关电源拓扑的软开关技术。2、提出了适用于第三代宽禁带器件的电力电子变换器的架构，即“预调节器+DCX-LLC谐振变换器”和“DCX-LLC谐振变换器+后调节器”的两级式结构开关电源，以大幅提升开关电源的效率和功率密度。应用范围:项目组将脉冲电源技术的相关研究成果，与中国航天科技集团公司第504研究所、第510研究所、中航工业第614研究所和中国船舶集团公司第704研究所展开密切合作，研发了相应产品，并取得了应用。

产品特点 　　高纯纳米氧化铝通过等离子体气相燃烧法制备，纯度高、粒径小、分布均匀，比表面积大、表面干净，无残余杂质，松装密度低，易于分散，晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好，应用于各种塑料、橡胶、陶瓷产品的补强增韧，提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为**。由于纳米三氧化二铝也是性能优异的远红外发射材料，作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外，α相氧化铝电阻率高，具有良好的绝缘性能，可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中。 　　产品参数 产品名称 型号 平均粒度（nm) 纯度(%) 比表面积(m2/g) 松装密度(g/cm3) 晶型 颜色 纳米氧化铝 ZH-Al2O330N 30 99.9 63.67 0.12 α相 白色 纳米氧化铝 ZH-Al2O350N 50 99.9 55.46 0.19 α相 白色 纳米氧化铝 ZH-Al2O3100N 100 99.99 35.19 0.33 α相 白色 纳米氧化铝 ZH-Al2O3200N 200 99.99 23.18 0.56 α相 白色 加工定制 为客户提供定制颗粒大小和表面改性处理 　　产品应用 　　1、红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，用高纯的纳米氧化铝粉做出来的产品，杂质少，色泽更亮，更均匀; 　　2、铝与空气中的氧气反应，生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面; 　　3、铝为电和热的良导体。氧化铝的晶体形态因为硬度高，适合用作研磨材料及切割工具; 　　4、高纯纳米氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物; 　　5、**度氧化铝陶瓷、C基板、封装材料、高纯坩埚、绕线轴、轰击靶、炉管;抛光材料、玻璃制品、金属制品、半导体材料、塑料、磁带、打磨带;涂料、橡胶、塑料耐磨增强材料、耐水材料;气相沉积材料、荧光材料、特种玻璃、复合材料和树脂材料;催化剂、催化载体、分析试剂; 　　6、高纯纳米氧化铝粉应用于照明：长余辉荧光粉原料及稀土三基色荧光粉原料，高压钠灯透光管,LED灯等。 　　产品表征 　　包装储存 　　本品为镀铝箔袋热封包装，密封保存于干燥、阴凉的环境中，不宜暴露空气中，防受潮发生氧化团聚，影响分散性能和使用效果;包装数量可以根据客户要求提供，分装。 　　技术咨询与索样 　　联系人：王经理(Mr.Wang) 　　电话：18133608898  微信：18133608898 QQ：3355407318 邮箱：sales@hfzhnano.com  

　产品特点 　　高纯纳米四氧化三钴通过等离子体气相燃烧法制备，纯度高、粒径小、分布均匀，比表面积大、表面干净，无残余杂质，松装密度低，易于分散。 　　产品参数 产品名称 型号 平均粒度（nm) 纯度(%) 比表面积(m2/g) 松装密度(g/cm3) 形貌 颜色 纳米氧化钴 ZH-Co3O450N 50 99.9 31.43 0.36 近球形 黑色 纳米氧化钴 ZH-Co3O4100N 100 99.9 25.79 0.45 近球形 黑色 纳米氧化钴 ZH-Co3O4500N 500 99.9 11.30 0.87 近球形 黑色 加工定制 为客户提供定制颗粒大小和表面改性处理 　　产品应用 　　1、高纯纳米四氧化三钴应用于催化剂上面：利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的CO在低温下转化为CO2; 　　2、可用作颜料、釉料、氧化催化剂、分析试剂，也用于从镍中分离钴等; 　　3、高纯纳米四氧化三钴具有尖晶石晶体结构，是一种重要的磁性材料、P—型半导体，在异相催化、锂离子充电电池的材料、固态传感器、电致变色器件、太阳能吸收材料和颜料等方便的应用; 　　4、适用范围：压敏电阻、热敏电阻、氧化锌避雷器、显象管玻壳、锂离子电池等行业; 　　5、用作锂电子材料，用于氧化钴及钴盐的制备，用作高纯分析试剂、氧化钴及钴盐的制备，用作锂电子材料、氧化钴及钴盐的制备，用于电池材料、磁性材料、热敏电阻等; 也可用作催化剂机制作珐琅等。 　　包装储存 　　本品为充惰气塑料袋包装，密封保存于干燥、阴凉的环境中，不宜暴露空气中，防受潮发生氧化团聚，影响分散性能和使用效果;包装数量可以根据客户要求提供，分装。 　　技术咨询与索样 　　联系人：王经理(Mr.Wang) 　　电话：18133608898 0551-65110318 微信：18133608898 QQ：3355407318 邮箱：sales@hfzhnano.com  

产品特点 　　高纯气相二氧化钛通过等离子体气相燃烧法制备，纯度高、粒径小、分布均匀，比表面积大、表面干净，无残余杂质，松装密度低，易于分散，小颗粒的气相氧化钛有很好的光催化效果，能分解在空气中的有害气体和部分无机化合物，空气净化、杀菌、除臭、防霉。纳米二氧化钛有**、自洁净性。 　　产品参数 产品名称 型号 平均粒度（nm) 纯度(%) 比表面积(m2/g) 松装密度(g/cm3) 晶型 颜色 气相二氧化钛 ZH-Ti-10NR 10 >99.9 80+-20 0.05 锐钛 白色 气相二氧化钛 ZH-Ti-20NR 20 >99.9 60+-20 0.06 锐钛 白色 气相二氧化钛 ZH-Ti-20NJ 20 >99.99 50+-20 0.06 金红石 白色 气相二氧化钛 ZH-Ti-50NJ 50 >99.99 30+-10 0.09 金红石 白色 气相二氧化钛 ZH-Ti25 20 >99.9 50+-20 0.06 混合晶型 白色 加工定制 为客户提供定制颗粒大小和表面改性处理 　　产品应用 　　1、高纯气相二氧化钛有强的光催化和优异透明性，作为一种新型材料已应用于涂料、室内空气净化等产品中; 　　2、锐钛型纳米气相二氧化钛具有好的光催化效果，广泛应用于光触媒及空气净化产品; 　　3、锐钛型纳米气相二氧化钛因比表面积大，在光催化，太阳能电池，环境净化，催化剂载体，锂电池以及气体传感器等方面广泛应用，可应用于各种**领域产品，锂电池材料。 　　4、纳米气相二氧化钛应用于塑料、橡胶和功能纤维、涂料、电池产品，它能提高产品的抗粉化能力、耐候性和产品的强度，同时保持产品的颜色光泽，延长产品的使用期; 　　5、纳米气相二氧化钛应用于油墨、涂料、纺织，能很好的提高其粘附力、抗老化、耐擦洗性能。 　　产品表征     　　包装储存 　　本品为充惰气塑料袋包装，密封保存于干燥、阴凉的环境中，不宜暴露空气中，防受潮发生氧化团聚，影响分散性能和使用效果;包装数量可以根据客户要求提供，分装。 　　技术咨询与索样 　　联系人：王经理(Mr.Wang) 　　电话：18133608898  微信：18133608898 QQ：3355407318 邮箱：sales@hfzhnano.com

项目针对高效率、高均匀性微波能应用及其产业化的需求，深入开展了连续波高效率民用磁控管及微波能应用系统的研究，提出了磁控管中非工作电流的概念，构建了三维磁控管粒子模拟模型，突破了高效磁控管的关键技术，产业化磁控管效率从74%提高到80%。发展了多物理场耦合模型改进了微波加热的均匀性，在此基础上首创了微波食品加热的高效保湿技术，形成了价格提高30%以上的同类产品高端品牌。创立了“名校+名企”的分层次协同创新、技术开发与推广应用模式。经过10年的工作，国内市场占有率从7.9%提高到44%。获授权发明专利4